Titelaufnahme

Titel
Die direkte Wirkung von Thrombozyten auf die Osteoklastogenese / eingereicht von Barbara Barth
Verfasser / VerfasserinBarth, Barbara
Begutachter / BegutachterinGruber, Reinhard
Erschienen2009
Umfang65 Bl. : Ill., graph. Darst.
HochschulschriftWien, Med. Univ., Dipl.-Arb., 2009
Anmerkung
Zusammenfassung in engl. Sprache
SpracheDeutsch
DokumenttypDiplomarbeit
Schlagwörter (DE)RANKL / RANK / Osteoprotegerin / Thrombozyten / Osteoklast / Osteoklastogenese / Knochenresorption / TGF-beta / Parodontitis / rheumatoide Arthritis
Schlagwörter (EN)RANKL / RANK / osteoprotegerin / platelets / osteoclast / osteoclastogenesis / bone resorption / TGF-beta / periodontal disease / rheumatoid arthritis
URNurn:nbn:at:at-ubmuw:1-1455 Persistent Identifier (URN)
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Die direkte Wirkung von Thrombozyten auf die Osteoklastogenese [1.02 mb]
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Zusammenfassung (Deutsch)

Thrombozytenaktivierung und Osteoklastogenese treten während Knochenregeneration und chronisch entzündlichen Erkrankungen, wie z.B.

der Rheumatoiden Arthritis oder der Parodontitis, gemeinsam auf. Über einen Zusammenhang ist bisher wenig bekannt. Basierend auf früheren in vitro Studien, in denen Thrombozytenüberstände die Osteoklastogenese indirekt über Stimulation von Stromalzellen förderten, untersuchten wir in dieser Arbeit eine mögliche direkte Stromalzell-unabhängige Wirkung.

Hämatopoetische Vorläuferzellen wurden in Gegenwart von macrophage colony-stimulating factor (M-CSF) und receptor activator of nuclear factor-kappa B ligand (RANKL) kultiviert und die Anzahl der multinukleären tartrate resistant acid phosphatase positiven (TRAP+) Zellen nach sieben Tagen bestimmt. Durch die Zugabe der Thrombozytenüberstände, speziell in der frühen Kulturphase, konnte die Anzahl der TRAP+ Zellen um das Vielfache gesteigert werden. Überstände, die bis zu 24 Stunden nach der Aktivierung von Thrombozyten gewonnen wurden, konnten eine Steigerung der Osteoklastogenese herbeiführen. Ein Erhitzen der Thrombozytenüberstände auf 99C führte zu einer Verringerung der Aktivität. Die Osteoklastogenese-fördernde Wirkung wurde nach Ultrafiltration bei einer Ausschlussgrösse von 10 kD zurückgehalten. Neutralisierende Antikörper gegen transforming growth factor-beta (TGF- bewirkten eine Aufhebung der osteoklastogenen Wirkung. Untersuchungen der intrazellulären Signaltransduktion zeigten eine gesteigerte Phosphorylierung der p38 MAP-Kinase und der c-Jun NH(2)-terminalen Kinase (JNK) nach Inkubation der Zellen mit Thrombozytenüberständen. Die Daten unterstützen die Annahme, dass aktivierte Thrombozyten über deren Freisetzung von TGF- die Aktivierung von relevanten Signalwegen in den hämatopoetischen Vorläuferzellen fördern und auf diesem Weg die Osteoklastogenese bei Anwesenheit von geringen Mengen an RANKL verstärken. Da die chronische Entzündung mit einer permanenten Aktivierung von Thrombozyten einhergeht, könnten diese damit direkt zum pathophysiologischen Resorptionsprozess beitragen.

Zusammenfassung (Englisch)

Platelets represent a possible linkage between inflammation and bone resorption, however, the cellular and molecular mechanisms being responsible for osteoclastogenesis are poorly understood. Based on our earlier findings that activated platelets can induce osteoclastogenesis in bone marrow cultures in vitro, we examined whether the effects possibly involve direct targeting of the hematopoetic cells. Here we report that platelet releasates can increase osteoclastogenesis in an in vitro model where macrophage colony-stimulating factor (M-CSF)-dependent macrophages are exposed to permissive levels of receptor activator of NF-kappaB ligand (RANKL). The increased number of tartrate-resistant acid phosphatase-positive multinucleated cells was paralleled by the enhanced expression of cathepsin K and matrix metalloproteinase-9 that are highly expressed in osteoclasts. This effect of platelet releasates in M-CSF-dependent macrophages was accompanied by an enhanced phosphorylation of p38 and c-Jun NH(2)-terminal kinase (JNK), demonstrating a direct effect of platelet releasates on mitogen-activated protein kinase signaling in this cell population. In addition, antibodies neutralizing the activity of transforming growth factor-beta (TGF-) or the RANKL antagonist osteoprotegerin strongly decreased osteoclastogenesis in cultures where macrophages were simultaneously exposed to RANKL and platelet releasates. These results suggest that, under permissive levels of RANKL, activated platelets can provide a source of TGF- that causes an enhanced osteoclastogenesis by increasing p38 and JNK signaling in M-CSF-dependent macrophages.